陳萬(wàn)軍

摘 要 通過(guò)介紹牛都水電站導(dǎo)流洞堵頭施工的研究，探討堵頭施工的有效策略，對(duì)同類型的工程有借鑒意義。

關(guān)鍵詞 水電站；導(dǎo)流洞；堵頭施工；借鑒意義

中圖分類號(hào)：TV554 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）03-0067-02

1 工程概述

牛都水電站位于貴州省正安縣土坪鎮(zhèn)境內(nèi)，為芙蓉江干流梯級(jí)開發(fā)的第三級(jí)，壩址以上流域面積165 km2，多年平均流量34.2 m3/s，水庫(kù)正常蓄水位608.4 m，相應(yīng)庫(kù)容2780萬(wàn)m3/s，裝機(jī)容量20 MW，年平均發(fā)電量0.7億kWh。

導(dǎo)流洞進(jìn)口設(shè)臨時(shí)封堵預(yù)制混凝土疊梁門，軸線樁號(hào)0+151.50～0+166.50段設(shè)長(zhǎng)15 m的永久封堵混凝土堵頭。導(dǎo)流隧洞斷面型式采用城門洞型，隧洞開挖凈高7.53 m，底寬7 m，側(cè)高5.43 m，頂拱半徑3.46 m，頂拱中心角120。

2 導(dǎo)流洞下閘封堵經(jīng)過(guò)

導(dǎo)流洞下閘封堵施工計(jì)劃將在下閘驗(yàn)收完成后進(jìn)行。施工程序如下：

施工準(zhǔn)備→進(jìn)口疊梁閘門下閘及砼澆筑→導(dǎo)流洞出口圍堰外側(cè)排水→引水鋼管埋設(shè)和粘土圍堰施工→堵頭砼施工→固結(jié)灌漿施工→回填及接縫灌漿施工→帷幕灌漿施工。

自2012年12月31日成功實(shí)現(xiàn)下閘蓄水后，隨即開始堵頭施工的準(zhǔn)備工作，于2013年1月13日完成堵頭的混凝土澆筑，1月25日全面完成所有的設(shè)計(jì)任務(wù)。

3 導(dǎo)流隧洞堵頭施工方案

根據(jù)堵頭設(shè)計(jì)要求，結(jié)合工程實(shí)際，自2012年10月23日開始，多次開展了導(dǎo)流洞下閘封堵施工方案的專題討論會(huì)，參與人員有項(xiàng)目業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位相關(guān)人員等。其中，結(jié)合工程施工實(shí)際，進(jìn)一步完善了封堵施工措施。原計(jì)劃永久堵頭按兩段澆筑施工，第一段長(zhǎng)度6.0 m，第二段長(zhǎng)度9.0 m，要求在第一段堵體的回填及接觸灌漿施工完畢后再進(jìn)行第二段堵體澆筑，大體積混凝土溫度控制采用降混凝土低入倉(cāng)溫度和在堵頭混凝土澆筑中埋設(shè)適量的冷卻水管。經(jīng)充分論證和協(xié)商，對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化，取消進(jìn)口排氣孔、冷卻水管、接觸灌漿及第一段固結(jié)灌漿施工等。

4 堵頭封堵施工主要技術(shù)措施

4.1 永久堵頭施工臨時(shí)圍堰

洞內(nèi)永久堵頭上、下游側(cè)的臨時(shí)圍堰主要攔截和引排進(jìn)口疊梁門和洞身山體圍巖的滲水。圍堰采用粘土編織袋堆筑，堰體之間設(shè)250 mm的排水管。導(dǎo)流隧洞堵頭部位屬灰?guī)r，巖石完整，洞身未襯砌。擋水圍堰高度暫按2.0 m考慮，梯形斷面，頂寬1.0 m，兩側(cè)坡比1：1.0。粘土編織袋在土料場(chǎng)取料，人工裝袋后采用自卸汽車運(yùn)輸至導(dǎo)流隧洞出口堆放，施工時(shí)采用自卸汽車或裝載機(jī)運(yùn)至堵頭前由人工進(jìn)行圍堰填筑，圍堰粘土編織袋備料約50 m3。為防止下游河水倒灌進(jìn)入導(dǎo)流隧洞，導(dǎo)流隧洞出口采用土石棄碴填筑臨時(shí)圍堰，圍堰高度高于河床常水位且滿足進(jìn)出洞交通要求即可，土石碴填筑約100 m3。

4.2 模板施工

導(dǎo)流洞堵頭砼澆筑模板約100 m2，上游側(cè)采用鋼管搭建支撐排架管，由于導(dǎo)流洞封堵后堵頭上游側(cè)模板無(wú)法拆除，故上游面模板、支撐排架不作拆除。堵頭模板采用木模板拼裝，鋼管架支撐，斜拉錨固和對(duì)拉方式固定，外部采用排架支撐，內(nèi)側(cè)固定在洞身底板的插筋上。下游模板在砼齡期達(dá)到規(guī)范要求后對(duì)模板進(jìn)行拆除。

4.3 砼拌合、入倉(cāng)及運(yùn)輸

為加快堵頭施工，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在壩左岸615.5 m高程布置兩個(gè)270 mm直徑的孔直達(dá)堵頭頂部，大大的減少了混凝土運(yùn)輸距離和時(shí)間，有力的降低了混凝土運(yùn)輸?shù)牟话踩驍?shù)，砼均采用左岸大壩砼拌合樓拌制，罐車運(yùn)輸至孔口處入倉(cāng)。

4.4 封堵砼澆筑

1）封堵堵頭砼采用二級(jí)配28d齡期的C20常態(tài)砼，砼澆筑工程量約730 m3。

2）砼澆筑鋪料間隔時(shí)間最長(zhǎng)不得超過(guò)4 h，兩班制施工，因分段、停電或其他原因造成倉(cāng)內(nèi)砼初凝按施工縫處理?；炷翝仓謱雍穸?0 cm左右，用插入式振搗器振搗密實(shí)。

3）砼澆筑主要采用插入軟軸式電動(dòng)振搗器進(jìn)行振搗，對(duì)不易振搗的部位采用人工插釬進(jìn)行振搗。在振搗過(guò)程中應(yīng)注意防止模板位移，并對(duì)排水管周圍的砼應(yīng)加強(qiáng)振搗。根據(jù)水工砼施工規(guī)范，振搗時(shí)間以砼不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡、開始泛漿時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)。

4）將第一段堵體的回填及接觸灌漿施工完畢后再進(jìn)行第二段堵體澆筑，在第二段堵頭砼澆筑前，必須將第一段堵頭砼表面進(jìn)行鑿毛及沖洗處理，并在接縫部位設(shè)置止?jié){片，止?jié){片必須表面光滑清潔，不留孔洞。

5）施工縫處理：本工程導(dǎo)流洞封堵體總長(zhǎng)15 m，根據(jù)規(guī)范要求，堵頭不設(shè)橫縫，施工中分段澆筑，分段的接縫按施工縫處理。施工縫采用人工鑿毛后采用壓力水沖洗，沖洗應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為沖去乳皮和灰漿，直到砼表面積水由渾變清為止。

4.5 固結(jié)灌漿施工

本工程導(dǎo)流洞封堵段洞身未襯砌，封堵前對(duì)堵頭段洞身圍巖松散巖石進(jìn)行清除，并對(duì)堵頭段洞身圍巖進(jìn)行固結(jié)灌漿，灌漿進(jìn)尺約360 m，固結(jié)灌漿孔深3.5 m～4.0 m，孔徑50 mm，間距2.0 m，排距3.0 m，灌漿壓力根據(jù)工程類比或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，正常情況下孔口壓力為0.7 MPa～1.5 MPa，但不得引起圍巖變形。

1）鉆孔：導(dǎo)流洞內(nèi)為無(wú)蓋重固結(jié)灌漿，鉆孔采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔，孔徑為Ф50 mm，固結(jié)灌漿按1個(gè)次序進(jìn)行鑿孔，每孔深入基巖不低于3.5 m，要求鉆孔時(shí)垂直于巖面。

2）固結(jié)灌漿：采用一次灌注；灌漿水灰比根據(jù)試驗(yàn)確定，正常情況可采用1：1、0.8：1、0.5：1三個(gè)比級(jí)。灌漿主要參數(shù)，固結(jié)灌漿孔孔徑按50 mm考慮。灌漿孔按梅花型布設(shè)，間距2.0 m，排距3.0 m，灌漿壓力根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，在規(guī)定的壓力下，灌漿孔段注入率不大于0.4 L/min時(shí)，延續(xù)30 min即可結(jié)束。

4.6 回填灌漿施工

導(dǎo)流洞封堵完畢后對(duì)頂拱與圍巖間進(jìn)行回填灌漿，混凝土達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行回填灌漿施工。灌漿管預(yù)埋至下游堵頭外側(cè)，待堵頭砼達(dá)到規(guī)范要求后進(jìn)行灌漿施工。堵頭段回填灌漿約130 m2。灌漿孔口壓力按0.3 Mpa～0.5 Mpa考慮，實(shí)際壓力可根據(jù)堵頭砼強(qiáng)度及圍巖條件進(jìn)行調(diào)整。

1）施工工藝：鉆孔→灌漿→封孔→質(zhì)量檢查。

2）回填灌漿施工：回填灌漿孔采用手風(fēng)鉆鉆孔，開孔孔徑為ф50 mm，孔深保證進(jìn)入巖石10 cm。回填灌漿采用純壓式灌漿，保證連續(xù)進(jìn)行，結(jié)束條件為在規(guī)定壓力下灌漿孔停止吸漿后延續(xù)灌注5 min，即結(jié)束灌漿。灌漿孔灌漿完畢后，按規(guī)定使用干硬性水泥砂漿將鉆孔封填密實(shí)，保證孔口壓抹齊平。

3）對(duì)于洞室襯砌時(shí)頂部預(yù)留的孔洞，灌漿時(shí)用木塞塞死，待回填灌漿結(jié)束，水泥漿具有一定強(qiáng)度后，將木塞取下，用干硬性水泥砂漿封堵。

4）回填灌漿質(zhì)量檢查：在該區(qū)段回填灌漿結(jié)束后7d進(jìn)行，檢查孔數(shù)量為灌漿孔總數(shù)量的5%，采用鉆孔注漿法，向孔內(nèi)注入2：1的漿液，壓力為灌漿壓力，標(biāo)準(zhǔn)為初始注入量不超過(guò)10 L，即認(rèn)為合格。

4.7 帷幕灌漿施工

36～39#帷幕灌漿孔穿過(guò)導(dǎo)流洞深入洞底，位置穿過(guò)封堵段，設(shè)計(jì)要求在導(dǎo)流洞堵頭砼施工完成后再進(jìn)行施工。施工方法在此不再敘述。

5 施工質(zhì)量

本水電站導(dǎo)流洞堵頭施工，歷時(shí)25日完成。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查與堵頭儀埋資料分析，堵頭施工質(zhì)量基本滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到水電站運(yùn)行的要求。

6 結(jié)束語(yǔ)

貴州芙蓉江牛都水電站導(dǎo)流洞下閘蓄水和堵頭施工，通過(guò)大量的優(yōu)化和采取相應(yīng)的技術(shù)措施，歷時(shí)25天圓滿完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)，工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過(guò)一年來(lái)的運(yùn)行，沒(méi)有異常現(xiàn)象，在同類型工程中具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]趙興旺，張麗春.淺談小灣水電站導(dǎo)流洞堵頭灌漿施工[J].科技信息，2011（15）.endprint